Θερμότητα, διαστολή υγρών: το νερό που φουσκώνει

 

Ερμηνεία

Στο Δημοτικό λέτε απλά ότι τα υγρά όταν θερμαίνονται διαστέλλονται. Στο Γυμνάσιο δώστε έμφαση στο να καταλάβουν τα παιδιά ότι αυτό που μεταβάλλεται με την αύξηση της θερμοκρασίας είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων του σώματος: αύξηση της θερμοκρασίας σημαίνει αύξηση της (μέγιστης) ταχύτητας ταλάντωσης και άρα αύξηση του πλάτους ταλάντωσης των μορίων. Στο παραπάνω χρειάζεται να επιμείνετε γιατί πολλές έρευνες έχουν δείξει ότι τα παιδιά θεωρούν ότι με τη θερμοκρασία μεταβάλλεται το μέγεθος των "ατόμων", διαστέλλονται δηλαδή τα "άτομα" όπως διαστέλλεται μακροσκοπικά το υγρό ως σύνολο. (Προσοχή! Για τα μικρότερα παιδιά οι έννοιες άτομα και μόρια χρησιμοποιούνται, λίγο πολύ, ως συνώνυμες!) 

Ως συνέχεια του πειράματος μπορείτε να δείξετε τη συστολή του νερού βάζοντας το μπουκάλι σε μπολ με κρύο νερό και παρέχοντας την αντίστοιχη ερμηνεία.

Σημείωση: Στο Γυμνάσιο ξεκινώντας από τη διαστολή του νερού, δείχνοντας έτσι ότι μια συγκεκριμένη μάζα νερού καταλαμβάνει μεγαλύτερο όγκο όταν θερμανθεί, μπορείτε όταν διδάξετε την πυκνότητα, αξιοποιώντας τη σχέση d=m/V, να εξηγήσετε και την μικρότερη πυκνότητα του ζεστού νερού έναντι του κρύου.

 

Σημείο προσοχής κατά την εκτέλεση του πειράματος:

Ένας εύκολος τρόπος για να κλείσουμε το στόμιο οποιουδήποτε γυάλινου μπουκαλιού είναι να χρησιμοποιήσουμε πλαστελίνη. Το πρόβλημα, όμως, είναι ότι η πλαστελίνη ζεσταίνεται όταν ζεσταίνεται το υγρό που περιέχει το μπουκάλι, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πολλές ρωγμές σε αυτήν και μέρος του υγρού να διαρρέει τελικά στο περιβάλλον αντί να ανεβαίνει στο καλαμάκι.